海上过驳平台全船强度计算及基座结构加强方案

以一艘典型的非自航式海上过驳平台为研究对象,选取6种典型作业工况,应用结构强度直接计算方法,获得船体各结构的应力和变形分布规律。通过对起重机基座与主甲板、中纵舱壁的交汇处等高应力区域的局部强度进行计算分析,得到基座结构响应、应力分布特点及最危险的作业形式,提出3种结构加强方案并进行比较研究。研究成果可以为海上过驳平台的结构设计提供依据。     

大型邮轮上层建筑舷侧开口结构剪切强度试验研究

以某大型邮轮上层建筑舷侧局部结构为研究对象,设计两种典型舷侧开口结构的缩比模型并开展了剪切强度试验研究,探究了在剪切载荷作用下大型邮轮舷侧局部开口结构的屈曲失效模式、应力状态和极限承载能力,归纳了舷侧开口结构的变形特点和应力分布特征。研究结果对于国内大型邮轮上层建筑舷侧结构设计及剪切强度评估具有较大参考价值。     

小水线面船触底搁浅强度分析研究

采用接触动力学理论,以MSC—DYTRAN为主要分析手段,仿真分析小水线面船触底搁浅过程,求出了典型小水线面船在触底过程中所受到的搁浅载荷、在搁浅载荷作用下的应力传播及分布规律、主要结构的强度性能,得出计算搁浅载荷的经验公式。     

半潜式平台横撑波浪抨击载荷下结构强度分析

运用风洞和水池试验结果修正后的数值模型,同时考虑半潜式平台承受的风载荷、流载荷和波浪载荷等共同作用,以及采用锚泊系统的全尺度模拟,以某典型半潜式平台为例,利用Ansys-AQWA软件对半潜式平台横撑在波浪砰击载荷下的响应进行非线性数值分析。针对抨击工况中的10个子工况结果,以90%的Gumble分布值作为最终的平台横撑波浪砰击载荷。并运用此分析结果,结合横撑在总体结构强度的应力分布,分析了半潜式平台横撑在考虑波浪砰击下的结构强度。通过数值模拟研究表明:波浪砰击对横撑的影响很大,在横撑的结构强度分析中应充分考虑。     

基于水动力—结构模型的VLGC强度和疲劳分析

超大型全冷式液化气船（VLGC）是国际上公认的设计及建造技术难度最大的船型之一,VLGC波浪载荷是船舶设计计算分析的重要载荷,准确的评估波浪载荷对船舶强度的设计非常重要。论文从DNV先进的水动力计算软件HydroD对VLGC船满载和压载工况下的波浪载荷进行了计算,得到了VLGC船相应工况下的运动响应和短期预报、长期预报值,并把计算出的波浪载荷传递到全船结构有限元结构模型中,加载分析得到了VLGC船的应力分布,对相应地方做了适当改进和加强,并对典型节点进行疲劳强度分析,得到了典型节点的疲劳寿命。对VLGC船整个波浪载荷传递到有限元模型的这一套流程做了分析和研究,也为进一步应用水动力方法计算其它船型的结构强度和疲劳寿命打下了良好的基础。     

起重机基座支撑结构强度分析

依据《船舶与海上设施起重设备规范》(2007)和船舶结构图纸应用有限元方法进行支撑结构强度分析,确定模型范围和计算工况选取载荷和边界条件。对结构应力变形结果进行分析,确定主要破坏载荷和载荷传递的方式及强度不足的部位和原因。通过对结构加强方案进行直接计算,优选出3种满足结构强度和起重机正常工作刚度要求的加强方案,并进行加强方案的有效性分析,得到载荷传递和应力变化规律。从力学性能和施工工艺两方面对3种加强方案进行比较,确定出既满足强度要求又便于施工建造的加强方案。     

多工况应力约束下多用途船货舱结构优化

为了减轻某多用途船空船重量,通过建立某多用途船船舯舱段的三维结构有限元模型,分析单元网格划分、边界条件处理、典型工况及载荷分布等关键技术,在保证结构强度在4种典型载况都满足规范要求的情况下建立尺寸优化数学模型,运用灵敏度分析法得出设计变量与各响应之间的灵敏度并对其结构进行优化,对比分析优化前、后的计算结果,整体强度满足最大许用应力的要求,优化后舱段结构总质量减少了10.87%,达到了减轻空船重量的目的。     

薄膜型LNG船全船结构屈服和疲劳强度分析

以某薄膜型液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船的结构设计为例，开展全船屈服强度校核和基于精细网格的有限元疲劳强度分析。针对5种典型装载状态，基于美国船级社（American Bureau of Shipping，ABS）全船强度直接计算指南，采用ABS-DLA/SFA系列软件，用三维波浪载荷预报程序对波浪随机载荷进行长期预报。基于预报结果，针对每种装载状态计算15个设计波参数组，求解全船结构在各载荷组合工况下的应力分布，继而完成屈服强度校核。以甲板机械室与穹顶甲板相交处的关键节点区域的节点设计为例开展细网格局部强度分析，并通过各种改进设计解决应力集中问题。针对2种常用典型操作装载状态及营运于北大西洋海区疲劳寿命满足40a的要求，基于ABS全船疲劳强度直接计算指南计算2个典型细化位置热点应力传递函数，通过谱分析得到疲劳累积损伤和疲劳寿命，完成疲劳强度校核。采用的全船强度和疲劳分析方法和思路适用于其他超大型船舶的结构分析。     

海上风机吊装船全船结构强度分析

以海上风机吊装作业船为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型;通过该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作;对该船在典型工况下的应力进行计算和分析,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。     

悬臂拓扑优化结构强度刚度特性试验研究

本文以舰船舵叶内部钢质骨架结构优化设计为背景,以弯扭复杂载荷作用下悬臂含筋结构响应特性分析为对象,基于渐进结构拓扑优化方法进行计算分析,得到不同载荷作用下拓扑优化后的结构方案。然后采用FDM技术,分别制备了典型悬臂含筋结构及优化方案试验模型,并对不同方案模型强度及刚度特性试验结果进行对比分析,结果表明:拓扑优化方案较典型结构方案质量减轻12.84%,且应力分布更均匀,位移变换更平缓,有效的提高了材料利用率。     

双体采砂船结构有限元计算分析

对目前钱江水系采砂的双体工程船中的典型船进行结构有限元分析计算,根据计算结果分析其应力分布,特别是连接桥的应力分布状况,提出改型方案,并将改型前后连接桥结构强度的计算结果进行比较,证明改型方案的合理性.     

双层底肋板贯穿孔孔边应力数值仿真分析

船舶航行过程中,船体结构会受到总纵弯曲与舱外水压、货物载荷等组合载荷的交变作用,骨材开孔处会出现孔边应力集中,进而造成结构疲劳破坏的问题。针对船体骨材开孔结构开展典型载荷作用下的孔边应力分析。以船舶双层底结构为研究对象,开展典型弯曲、压缩载荷作用下的船舶双层底结构骨材开孔孔边应力分布有限元仿真研究,分析弯曲、压缩载荷作用下不同补强结构对孔边应力分布的影响,为船体骨材贯穿孔结构的优化设计提供参考。     

自升式钻井平台钻台结构强度研究

钻井包作为钻井平台的核心之一,设计中对其主要结构钻台的强度分析显得尤为重要。本文利用了有限元法,结合平台钻井工艺要求,综合考虑所有作业及环境载荷,对某400英尺自升式钻井平台在各作业工况下的钻台结构强度进行了计算分析,获得了钻台主要结构的应力和变形分布。依据规范选取材料许用应力,对结构强度进行了分析;并深入探讨了其边界条件的选取及各种载荷的计算和施加方法。     

700t起重船船体及千斤柱有限元强度分析

为计算700t自航起重船在各种载荷工况下的强度，依据相关的船舶法规，根据设计图中的结构尺寸，利用MSC／PATRAN建立了起重船主船体及千斤柱的有限元模型，给出了外载荷的计算方法和边界条件的施加方法，应用MSC／NASTRAN对4种工况下起重船的强度进行了分析，计算给出了船体及千斤柱的应力分布及最大应力出现的部位，并对计算结果进行了校核，结果表明结构强度满足强度要求。通过有限元分析得到的结论可用于指导起重船的结构设计与优化。     

小水线面双体船设计载荷研究

横向对开力是小水线面双体船的主要载荷.文章根据CCS(2005)、ABS(1999)规范及船模试验所得载荷值,对小水线面双体船横向对开力的估算公式进行重新回归,提出CCS(2005)修正公式;对规范中小水线面双体船强度校核时合理的载荷大小及相应的工况组合形式进行探讨,提出更为危险的60°/120°斜浪工况组合情况;并选取6种较为严重的典型工况进行全船有限元分析,得到各典型工况下船体结构的应力分布特点,为小水线面双体船的载荷估算及初步设计提供了理论依据.     

十七万吨级浮船坞结构有限元强度计算

十七万吨级浮船坞为超大型浮船坞,浮箱由三段组成,其中首尾浮箱与中段浮箱间的过渡区结构相对较弱.文中选择了典型的载荷工况对浮船坞船体结构进行了三维结构有限元强度计算,计算出坞体及过渡区结构的变形和应力分布.计算表明,浮船坞结构强度满足要求,强度足够.     

外倾支柱式小水线面双体船结构的有限元分析

本文分析了小水线面双体船波浪载荷预报的几种方法，比较了准静态法、刚体动力学法、水弹性法、经验公式法的优缺点，讨论了结构有限元离散的注意事项，以及斜支柱结构形式对动载荷和疲劳的有利因素。并对全船进行了有限元应力分析，获得了全船总体应力响应以及应力集中区域的应力分布特点。     

基于有限元分析的船舶结构设计

采用Ansys有限元分析平台构建全船模型,通过插值和网格划分2种方法划分模型网格,并在不同载荷情况下,通过3种力学方程模拟和校核船舶模型的抗损程度以及承载强度,分析船舶结构性能,完成船舶模型结构尺寸优化.结果显示:该方法能够获取不同载荷下船舶不同结构部位的应力分布结果,不同载荷下,船舶首部舱段结构和甲板支撑结构发生显著...     

风暴和作业状态下海洋自升式平台桩腿结构强度研究

利用ABAQUS/AQUA有限元软件,对某一典型倒K型桁架式桩腿在风暴和钻井作业载荷工况下结构强度进行了线性和非线性计算,获得了弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移整体分布;详细分析了载荷方向对弦杆、斜撑和水平撑杆的应力和位移的影响;参考规范选取确定材料许用应力,对结构强度进行了校核。采用梁单元B31及矩形截面属性建立齿条板模型,并将其与弦管通过TIE单元进行绑定约束,模拟弦杆的真实结构,根据海流方向与弦杆夹角选择相应的水动力拖曳系数。     

3200m^3LPG运输船鞍座结构强度计算与分析

依据<散装运输液化气体船舶构造与设备规范>,建立有限元模型,对鞍座结构受静、动载荷作用时的结构强度进行了计算,得到六种不同工况下鞍座结构强度计算结果,并对计算结果进行了分析.同时文中介绍了许用应力强度衡准,提出了作用于鞍座表面上的力按正弦和余弦函数形式分布,为类似鞍座结构强度与分析提供一定的参考.